CN104752819B - 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种天线结构及应用该天线结构的无线通信装置，该天线结构包括天线载体、电子元件、辐射体、馈入部和接地部，该天线载体包括多个表面，该馈入部和该接地部设置于该天线载体的其中一表面，该辐射体设置于天线载体的一个或多个表面上，且该天线辐射体的两端分别与所述馈入部和接地部连接从而构成一回路天线，该电子元件设置于该馈入部、接地部及辐射体围成的回路内。该天线结构所需的空间小。

Description

天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线结构及具有该天线结构的无线通信装置。
背景技术
随着无线通信产品的发展，各产品设计朝向轻薄趋势发展，消费者对于产品外观的要求也愈来愈高。由于金属机壳在外观、机构强度、散热效果等具有优势，使得具有金属机壳的通信产品得到较快发展。然而，由于金属机壳的屏蔽效应，会大大影响天线收发信号的效率。目前，业内主要采用二种方式改善金属机壳对天线效率的影响。其中一种方式为于无线通信装置内的电路板上增加相应的净空区。然而该种方式容易增加该无线通信装置的重量及体积，不利于该无线通信装置朝轻薄趋势发展。另外一种方式为利用开槽天线，以与该金属机壳结合于一起，然而一般开槽天线所占面积较大，形状复杂，且较难设计。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种占用空间较小的天线结构。
另，还有必要提供一种应用该天线结构的无线通信装置。
一种天线结构，包括天线载体、电子元件、辐射体、馈入部和接地部，该天线载体包括多个表面，该馈入部和该接地部设置于该天线载体的其中一表面，该辐射体设置于天线载体的一个或多个表面上，且该天线辐射体的两端分别与所述馈入部和接地部连接从而构成一回路天线，该电子元件设置于该馈入部、接地部及辐射体围成的回路内。
一种无线通信装置，包括接地面及上述所述的天线结构，所述天线结构设置于该接地面上。
上述无线通信装置通过将所述辐射体设置于所述天线载体的表面，使该天线结构所占用的空间小于传统回路天线，有利于该无线通信装置朝小型化方向发展。另外，该天线结构无需再额外设置相应的净空区，因此使得该天线结构的结构更为简单，且可有效降低该无线通信装置的体积。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的无线通信装置的立体图。
图2为图1所示无线通信装置中匹配电路的电路图。
图3为图1所示无线通信装置中天线结构的回波损耗曲线图。
主要元件符号说明
无线通信装置 200
天线结构 100
天线载体 10
第一表面 11
第二表面 12
第三表面 13
电子元件 30
馈入部 40
接地部 50
辐射体 70
第一辐射部 71
第一辐射段 711
第二辐射段 713
第二辐射部 72
第三辐射部 73
第一结合段 731
第二结合段 732
第三结合段 733
第四辐射部 74
第五辐射部 75
第一连接段 751
第二连接段 752
第六辐射部 76
第一耦合段 761
第二耦合段 762
第三耦合段 763
第四耦合段 764
接地面 201
第一边沿 20a
第二边沿 20b
第三边沿 20c
馈入点 203
接地点 205
匹配电路 207
电容 C
电感 L
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种天线结构100，其可应用于手机、平板电脑等无线通信装置200中，用以发送和接收无线通信信号。
该无线通信装置200还包括接地面201。在本实施例中，该接地面201为该无线通信装置200的金属后盖。该接地面201包括第一边沿20a、第二边沿20b及第三边沿20c。该第一边沿20a与第二边沿20b相对且相互平行设置。该第三边沿20c垂直连接该第一边沿20a与该第二边沿20b。该第三边沿20c上设置有馈入点203和接地点205。
该天线结构100包括天线载体10、电子元件30、馈入部40、接地部50及辐射体70。该天线载体10为一介质基板，其垂直设置于该接地面201上。该馈入部40及接地部50分别与该辐射体70的两端连接从而构成一回路天线，且该馈入部40、接地部50及辐射体70均设置于该天线载体10的表面。
在本实施例中，该天线载体10大致呈“U”形，其包括第一表面11、第二表面12及第三表面13。该第一表面11与第二表面12相对且相互平行设置。该第三表面13垂直连接于该第一表面11和该第二表面12之间。
该电子元件30可以为通用串行总线（Universal Serial Bus，USB）连接器或扬声器等，其设置于该天线载体10的第三表面13上。
该馈入部40与接地部50相互平行间隔地设置于所述天线载体10的第三表面13上。该馈入部40垂直连接至馈入点203，用于为该天线结构100馈入电流。该接地部50垂直连接至所述接地点205，用于为该天线结构100提供接地。
该辐射体70包括依次连接的第一辐射部71、第二辐射部72、第三辐射部73、第四辐射部74、第五辐射部75及第六辐射部76。该第一辐射部71布设于该第一表面11及第三表面13上，其包括第一辐射段711及第二辐射段713。该第一辐射段711布设于该第三表面13上，其垂直连接至该馈入部40远离馈入点203的一端，且与该第三边沿20c相对且相互平行设置。该第二辐射段713布设于该第一表面11上。该第二辐射段713的一端垂直连接至该第一辐射段711远离馈入部40的末端，另一端垂直连接至该第二辐射部72。
该第三辐射部73整体布设于该第一表面11、第二表面12及第三表面13上，其包括第一结合段731、第二结合段732及第三结合段733。该第一结合段731布设于该天线载体10的第一表面11上，且与该第二辐射部72远离第二辐射段713的末端垂直连接，进而与该第二辐射段713相对且相互平行设置。该第二结合段732布设于该天线载体10的第三表面13，其与该第一结合段731远离第二辐射部72的末端连接，进而与该第一辐射段711相对且相互平行设置，且其长度大于该第一辐射段711的长度。该第三结合段733布设于该第二表面12，其垂直连接至该第二结合段732远离第一结合段731的末端。
该第四辐射部74大致呈矩形条状，其布设于该第二表面12上，其一端垂直连接至该第三结合段733远离第二结合段732的末端，另一端朝该第二边沿20b所在方向延伸。
该第五辐射部75整体布设于该第二表面12及第三表面13。该第五辐射部75包括第一连接段751及第二连接段752。该第一连接段751布设于该第二表面12上，且与该第四辐射部74远离该第三结合段733的末端垂直连接。该第二连接段752布设于该第三表面13，其垂直连接至该第一连接段751远离该第四辐射部74的末端，且与该第二结合段732相对且相互平行设置。
该第六辐射部76整体布设于该第三表面13，其包括依次连接的第一耦合段761、第二耦合段762、第三耦合段763及第四耦合段764。该第一耦合段761垂直连接至该第二连接段752远离第一连接段751的末端，另一端沿第三边沿20c所在方向延伸。该第二耦合段762的一端与该第一耦合段761远离该第二连接段752的末端垂直连接，另一端垂直连接至该第三耦合段763。该第四耦合段764垂直连接于该第三耦合段763与该接地部50之间，且与该第二连接段752位于同一直线上。
请一并参阅图2，该无线通信装置200还包括匹配电路207。该匹配电路207连接于该馈入点203与天线结构100之间，其包括电容C及电感L。该电感L串接在该馈入点203与该天线结构100之间。该电容C的一端电性连接于该电感L与天线结构100之间，另一端接地。如此，通过调整该电容C的电容值或该电感L的电感值，以调整该天线结构100的阻抗匹配，从而调节该天线结构100的低频或高频模态。
图3为该天线结构100的回波损耗示意图。显然，该天线结构100于800-900MHz及1710-2170MHz均可满足天线设计要求。
可以理解，于实际设计过程中，该第三辐射部73可布设于该天线载体10远离该接地面201的端部，即尽量远离该接地面201，以使得该天线结构100获得更佳的辐射效率及频宽。
可以理解，于其他实施方式中，该天线载体10还可设置为“L”型，即省略该第一表面11或第二表面12，使得辐射体70布设于该第三表面13及第一表面11上或第三表面13及第二表面12上。
可以理解，于其他实施方式中，该天线载体10还可设置为矩形，即省略该第一表面11及第二表面12，使得辐射体70仅布设于该第三表面13上。
显然，所述天线结构100通过将所述辐射体70设置于所述天线载体10的表面，使该天线结构100所占用的空间小于传统回路天线，有利于该无线通信装置200朝小型化方向发展。另外，该天线结构100无需再额外设置相应的净空区，因此使得该天线结构100的结构更为简单，且可有效降低该无线通信装置200的体积。

Claims (5)

1.一种天线结构，其特征在于：该天线结构包括天线载体、电子元件、辐射体、馈入部和接地部，该天线载体包括第一表面、第二表面和第三表面，该第一表面与第二表面相对设置，该第三表面连接于该第一表面与该第二表面之间，该馈入部和该接地部设置于该第三表面，该馈入部用于为该天线结构馈入电流，该接地部用于为该天线结构提供接地，该辐射体设置于天线载体的一个或多个表面上，且该辐射体的两端分别与该馈入部和该接地部连接从而构成一回路天线，该电子元件设置于该馈入部、接地部及辐射体围成的回路内，该辐射体包括依次连接的第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部、第四辐射部、第五辐射部及第六辐射部，该第一辐射部包括第一辐射段及第二辐射段，该第一辐射段布设于该第三表面上，且垂直连接至该馈入部的一端，该第二辐射段的一端垂直连接至该第一辐射段远离馈入部的端部，另一端垂直连接至该第二辐射部；所述第三辐射部包括第一结合段、第二结合段及第三结合段，该第一结合段与该第二辐射部远离第二辐射段的末端垂直连接，且与该第二辐射段相对且相互平行设置；该第二结合段与该第一结合段远离第二辐射部的末端连接，并与该第一辐射段相对且相互平行设置；该第三结合段垂直连接至该第二结合段远离第一结合段的末端；该第四辐射部垂直连接至该第三结合段远离第二结合段的末端；该第五辐射部包括第一连接段及第二连接段，该第一连接段与该第四辐射部远离该第三结合段的末端垂直连接，该第二连接段垂直连接至该第一连接段远离该第四辐射部的末端，且与该第二结合段相对且相互平行设置；该第六辐射部包括依次连接的第一耦合段、第二耦合段、第三耦合段及第四耦合段，该第一耦合段垂直连接至该第二连接段远离第一连接段的末端，另一端沿远离第二结合段所在方向延伸；该第二耦合段的一端与该第一耦合段远离该第二连接段的末端垂直连接，另一端垂直连接至该第三耦合段，该第四耦合段垂直连接于该第三耦合段与该接地部之间，该第一耦合段、该第二耦合段以及该第三耦合段共同围绕该电子元件。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：该第四辐射部呈直条状。
3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：该第四耦合段与该第二连接段位于同一直线上。
4.一种无线通信装置，包括接地面及如权利要求1-3任一项所述的天线结构，该天线结构设置于该接地面上。
5.如权利要求4所述的无线通信装置，其特征在于：该无线通信装置还包括匹配电路，该接地面上设置有馈入点，该馈入点连接至该馈入部，该匹配电路包括电容及电感，该电感串接在该馈入点与该天线结构之间，该电容的一端电性连接于该电感与该天线结构之间，另一端接地。
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